| 研究概要 |
我々のグループは、分子間相互作用を利用して、多種多様な分子配列様式を創出する豊富なノウ・ハウを蓄積して来た。これらの知識を活用すれば、多様なπ電子系化合物の配列および機能の制御が実現できると期待される。本研究の第一目的は、これまで極めて困難とされたπ電子系化合物の配列制御と、刺激応答による機能制御を確立することである。第二目的としては、創製されたπ電子集積体を共役系高分子等と複合化することにより、ヘテロ接合体を創出し、効率の良い有機ELや有機太陽電池の実現に供することである。
共役系分子の集積化の刺激応答的制御に関する知見を得た。n型半導体特性を有するペリレンにグアニジウム基を修飾した分子は、各種リン酸アニオン誘導体との錯形成に伴って集積させることに成功した。ペリレン誘導体同士を架橋可能なオリゴリン酸誘導体が有効に機能することが明らかとなった。この発見は、ペリレンの集合形態やその解消などをリン酸誘導体の使い分けによって制御可能であり、リン酸誘導体をペリレンの光･電気化学特性から検出可能であることを示唆する。
3重螺旋型の一次元ホストとして有用性を示してきたβ-1,3-グルカン類を用いて、共役系高分子の機能制御に成功した。pH応答ユニットを導入したカードランとカチオン性のポリチオフェンの複合体は、pHに依存してポリチオフェンの共役状態が異なる2種類の形態を形成できた。また、β-1,3-グルカン類がメタ連結型ポリフルオレンと錯形成しポリフルオレンの螺旋構造を固定化することを明らかにした。これらの成果はβ-1,3-グルカン類に導入した刺激応答ユニットにより様々な共役系高分子の電子状態を制御できること示している。さらに、カードランの側鎖に分子捕捉部位としてアミロースを導入した、樹状構造を持つ分岐多糖の開発し、幹部と枝部に異なる分子を配置した明確な構造を持つ複合材料の創製に成功した。
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